JPH0542365B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、膨張黒鉛の製造方法に係り、特にキ
ツシユ黒鉛と天然黒鉛とから製造する方法に関す
る。 〔従来の技術〕 膨張黒鉛は、耐熱性に優れ、成形性が良好であ
るなどの点から、パツキン、パイプシーライト、
バルブシートやガスケツト等に使用されている。 この膨張黒鉛は、天然黒鉛、熱分解黒鉛、キツ
シユ黒鉛等の黒鉛を、濃酸と酸塩との混合溶液で
処理し、水洗、乾燥などの処理後、加熱処理する
ことによつて得られる。 従来、この種の膨張黒鉛の改良された製造法と
して、いくつかの提案がなされており、たとえば
(1)特公昭57−56512号公報では、上記のように得
られた膨張黒鉛に耐熱無機材料添加し、パツキン
材として用いることが示され、(2)特公昭54−
30678号公報には、黒鉛を混酸にて酸化処理し、
水洗した後、リン酸またはリン酸塩にて酸化抑制
処理し、20〜70倍に加熱膨張処理することが教示
され、(3)特開昭54−38292号公報には、黒鉛をオ
ペルオキソー硫酸によつて処理することによつて
酸化力の向上と黒鉛の層間に重硫酸根を挿入する
ことが開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 膨張黒鉛は、前述のようにパツキン等に最終的
に使用されるが、シールのために締込んだときの
復元率（圧縮率）、自動車エンジン周り等の高温
下条件での耐熱性、化学プラント用などに対する
耐薬品性が要求されるが、製造コストを考慮した
条件下で十分な特性を得られていないのが実情で
ある。 例えば(1)の方法では、膨張黒鉛と耐熱無機材料
とを混合するに際して、相互に粒度、形状が異な
るため均一混合が難しく、製品自体も不均一で、
かつ優れた物性が得られないと考えられる。(2)の
方法では、膨張率を下げるため、リン酸またはリ
ン酸塩によつて酸化抑制処理を必須としており、
経済的でない、さらに(3)の方法では、酸化条件下
で通常20〜30℃程度の低温に保持する必要がある
が、実用上この条件保持は難しい。 そこで、本発明は、製造法として、簡易かつ経
済的でありながら、優れた物性の製品を得ること
ができる膨張黒鉛の製造方法を提供することにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するための本発明は、溶融金
属中より析出したキツシユをスラグまたはダスト
の少くとも１つとして回収後、浮選および酸洗い
によつて精製し炭素含有率が90％以上のキツシユ
黒鉛を得、これと天然黒鉛とを30〜70％の割合で
混合し、酸化剤の存在下で無機強酸により酸化処
理した後、800℃以上の加熱処理によつて膨張さ
せることを特徴とするものである。 〔作用〕 上述のように、パツキンとしては、復元率、耐
熱性および耐薬品性に優れることが要求される。
しかるに、前記各公報の実施例のいずれも、天然
黒鉛を出発物質としているが、天然物質を基礎と
する限り、後記実施例のように、耐薬品性が悪い
し、また価格も高い。一方で、キツシユ黒鉛のみ
であると、耐酸化性（耐熱性）が悪い。 そこで、本発明に従つて、キツシユ黒鉛と天然
黒鉛とを併用することとすると、上記要求される
特性の全てを満すことができるとともに、併用に
伴つて、各単味によるものと比較して、圧縮後の
復元率を高めることができる。 他方で、キツシユ黒鉛および天然黒鉛は、形状
および粒度共に大差がないので、これらを混合す
るとき何ら支障なく混合でき、均質な製品とする
ことができる。また、前記(2)及び(3)の方法におけ
る特別な処理は条件設定を行わなくとも、通常の
処理方式で十分な結合性を示す。 〔発明の具体的構成〕 以下本発明をさらに詳説する。 本発明では、製鉄過程に由来するキツシユを精
製したキツシユ黒鉛をまず用意する。製鉄所で
ほ、脱硫、脱燐、脱珪のための溶銑予備処理が、
近年特に汎用されているが、その際の集塵ダスト
やスラグを回収して、溶融金属（溶銑）中より析
出したキツシユを得る。回収方法としては、適宜
の公知の方法によればよく、またダストおよびス
ラグの両者から回収してもよい。 たとえば、予銑予備処理時の集塵ダストの組成
は、第１表の通りであり、また密度は２〜３ｇ／
c.c.程度である。

【表】 このキツシユ原料は、たとえばまず、公知の方
式で浮選（浮遊選鉱）し、塩酸等による酸処理
後、水洗脱水し、キツシユ黒鉛とすることができ
る。 この精製によつて、密度が0.1〜１ｇ／c.c.程度
の第２表の組成例の精製品を得る。

【表】 この場合、精製キツシユ黒鉛としては、その炭
素含有率が90％以上であることが、最終製品（た
とえばパツキン）の特性を高める上で望まれる。 一方で、本発明では、キツシユ黒鉛のみでな
く、天然黒鉛も使用される。天然黒鉛としては、
各地産のものを使用でき、その例を第３表に示
す。

〔実施例〕

次に実施例によつて、本発明の効果を明らかに
する。 溶銑予備処理後、溶銑台車から鍋に受ける時の
ダストを集塵し、この集塵ダストを回収し、第１
図に示す工程を経て精製し、第２表の組成の精製
キユシユ黒鉛を得、これをスリランカ産天然黒鉛
と、10％ごと配合割合を変えて混合し、各混合物
を第１図の工程に則つて処理し、シート状物を得
た。 この各シート状物からテスト片を採取した。こ
れらテスト片について、次の試験を行つた。 ＜耐薬品性＞ 50L×25Wmmのテスト片を試験後に５時間浸漬
し、その後これを取り出し、表面の水滴を濾紙で
拭き取り、厚さＴおよび重さＷの変化を調べる。
用いた薬品は、第２〜５図のように４種で、硝酸
については室温とする以外は、全て50〜60℃の試
験液とした。 ＜加熱減量試験＞ 50L×25W×1tのテスト片の重量も前もつて秤
量し、Waとする。磁製ルツボに入れ、電気炉で
450℃×24hr又は600℃×0.5hr酸化性雰囲気で加
熱し、0.5hr放冷後秤量しWbとし、(1)式によつて
加熱減量を求める。 加熱減量（％）＝Wa−Wb／Wa×100……(1) ＜圧縮・復元試験＞ １片２×25mmの四角形のテスト片１ケを中心を
合せて挟み、予荷重７Kg／cm²15秒間加え、厚味
T₁（mm）を1/100mmまで読み、次に10秒間以内に
全荷重350Kg／cm²になるよう予荷重の上へ圧縮し、
60秒後、厚さT₂（mm）を1/100mmまて読む。 厚さT₂測定後、直ちに予荷重まで戻し、60秒
後、厚さT₃（mm）を読み、圧縮率、復元率を(2)、
(3)式によつて求める（JIS R3543テスト法より）。 圧縮率（％）＝T₁−T₂／T₁×100……(2) 復元率（％）＝T₃−T₂／T₁−T₂×100 ……(3) ＜考察＞ 耐薬品性の結果を第２〜５図に、耐加熱性の結
果を第６図、圧縮性および復元率の結果を第７図
にそれぞれ示した。 耐薬品性については、キツシユ黒鉛の割合が多
い程すぐれ、キツシユ黒鉛／天然黒鉛の比率が
７／３以下であると低下傾向にあるが、３／７程
度までは実用上十分である。加熱減量について
は、約７／３〜６／４程度から良好になる。圧縮
率は有意差がない反面、復元率は85／15以下で実
用上十分であり、特に７／３〜３／７程度が良好
である。 〔発明の効果〕 以上の通り、本発明によれば、格別実用上問題
のある処理を経ることなく、通常の処理をもつて
製造できるとともに、キツシユ黒鉛および天然黒
鉛単味の場合より、優れた特性の製品を得ること
ができる膨張黒鉛が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造工程例図、第２図〜第７
図は試験結果図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融金属中より析出したキツシユをスラグま
   たはダストの少くとも１つとして回収後、浮選お
   よび酸洗いによつて精製し炭素含有率が90％以上
   のキツシユ黒鉛を得、これと天然黒鉛とを30〜70
   ％の割合で混合し、酸化剤の存在下で無機強酸に
   より酸化処理した後、800℃以上の加熱処理によ
   つて膨張させることを特徴とする膨張黒鉛の製造
   方法。